Temperature Scale Monitor

#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

const uint8_t LM35_PIN = A0;
const uint8_t LED_AMARILLO_PIN = 8;
const uint8_t LED_ROJO_PIN = 9;
const uint8_t BOTON_PIN = 2;
// Referencia ADC: alimentacion nominal de 5 V del Mega.
const float REFERENCIA_V = 5.0f;
const float LIMITE_C = 40.0f;
// Adaptador PCF8574 habitual: RS=P0, RW=P1, E=P2,
// luz=P3 y D4..D7=P4..P7. RW siempre se mantiene en cero.
uint8_t direccionLCD = 0;
char anterior[2][16];
bool fahrenheit = false;
bool hayLectura = false;
float temperaturaC = 0;
bool botonCrudo = HIGH;
bool botonEstable = HIGH;
unsigned long cambioBoton = 0;
unsigned long ultimaMuestra = 0;
unsigned long ultimaLectura = 0;
uint32_t suma = 0;
uint8_t muestras = 0;

bool responde(uint8_t direccion) {
  Wire.beginTransmission(direccion);
  return Wire.endTransmission() == 0;
}

void salidaLCD(uint8_t valor) {
  Wire.beginTransmission(direccionLCD);
  Wire.write(valor | 0x08); // Luz encendida.
  Wire.endTransmission();
}

void nibbleLCD(uint8_t nibble, bool dato) {
  uint8_t valor = (nibble << 4) | (dato ? 0x01 : 0x00);
  salidaLCD(valor);
  salidaLCD(valor | 0x04);
  delayMicroseconds(1);
  salidaLCD(valor);
  delayMicroseconds(50);
}

void enviarLCD(uint8_t valor, bool dato) {
  nibbleLCD(valor >> 4, dato);
  nibbleLCD(valor & 0x0F, dato);
}

void iniciarLCD() {
  delay(50);
  salidaLCD(0);
  nibbleLCD(3, false);
  delay(5);
  nibbleLCD(3, false);
  delayMicroseconds(150);
  nibbleLCD(3, false);
  nibbleLCD(2, false); // Modo de cuatro bits.
  enviarLCD(0x28, false); // Dos filas, caracteres 5x8.
  enviarLCD(0x08, false); // Pantalla apagada durante el inicio.
  enviarLCD(0x01, false); // Limpiar solo al iniciar.
  delay(2);
  enviarLCD(0x06, false); // Avanzar el cursor sin desplazar.
  enviarLCD(0x0C, false); // Pantalla encendida, sin cursor.
}

void escribirFila(uint8_t fila, const char *texto) {
  if (!direccionLCD) return;
  char nueva[16];
  memset(nueva, ' ', sizeof(nueva));
  size_t longitud = strlen(texto);
  if (longitud > 16) longitud = 16;
  memcpy(nueva, texto, longitud);
  // Solo escribe los caracteres que cambiaron.
  uint8_t i = 0;
  while (i < 16) {
    if (nueva[i] == anterior[fila][i]) { ++i; continue; }
    enviarLCD(0x80 | (fila ? 0x40 : 0x00) | i, false);
    do {
      enviarLCD((uint8_t)nueva[i], true);
      anterior[fila][i] = nueva[i];
      ++i;
    } while (i < 16 && nueva[i] != anterior[fila][i]);
  }
}

void mostrar() {
  if (!hayLectura) {
    escribirFila(0, "Midiendo...");
    escribirFila(1, "Boton: C / F");
    return;
  }
  float valor = fahrenheit ? temperaturaC * 1.8f + 32.0f : temperaturaC;
  char numero[14];
  char fila[32];
  dtostrf(valor, 5, 1, numero);
  snprintf(fila, sizeof(fila), "Temp:%s %c%c", numero, (char)223, fahrenheit ? 'F' : 'C');
  escribirFila(0, fila);
  escribirFila(1, temperaturaC < LIMITE_C ? "Menos de 40 C" : "40 C o mas");
}

void setup() {
  pinMode(LED_AMARILLO_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_ROJO_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_AMARILLO_PIN, LOW);
  digitalWrite(LED_ROJO_PIN, LOW);
  pinMode(BOTON_PIN, INPUT_PULLUP);
#if defined(__AVR__)
  analogReference(DEFAULT);
#endif
  analogRead(LM35_PIN);
  Wire.begin(); // Mega: SDA=20, SCL=21.
  if (responde(0x27)) direccionLCD = 0x27;
  else if (responde(0x3F)) direccionLCD = 0x3F;
  if (direccionLCD) iniciarLCD();
  memset(anterior, 0, sizeof(anterior));
  mostrar();
}

void loop() {
  unsigned long ahora = millis();
  bool estado = digitalRead(BOTON_PIN);
  if (estado != botonCrudo) {
    botonCrudo = estado;
    cambioBoton = ahora;
  }
  if (ahora - cambioBoton >= 35 && botonCrudo != botonEstable) {
    botonEstable = botonCrudo;
    if (botonEstable == LOW) {
      fahrenheit = !fahrenheit;
      mostrar();
    }
  }
  if (muestras < 16 && ahora - ultimaMuestra >= 10) {
    ultimaMuestra = ahora;
    suma += analogRead(LM35_PIN);
    ++muestras;
  }
  if (muestras == 16 && (!hayLectura || ahora - ultimaLectura >= 500)) {
    temperaturaC = (suma / 16.0f) * (REFERENCIA_V / 1023.0f) * 100.0f;
    hayLectura = true;
    ultimaLectura = ahora;
    suma = 0;
    muestras = 0;
    bool caliente = temperaturaC >= LIMITE_C;
    digitalWrite(LED_AMARILLO_PIN, caliente ? LOW : HIGH);
    digitalWrite(LED_ROJO_PIN, caliente ? HIGH : LOW);
    mostrar();
  }
}